Vlastnoručně vyrobená sada pro procvičení VSEPRu

Pro mnoho žáků jsou chemické sloučeniny často pouze písmenka na papíře a nedokáží za nimi vidět víc než vzoreček BrF₃, SnCl₂ a tak dále. Ovšem pro správné pochopení vlastností molekul je nezbytné naučit studenty vnímat chemii v 3D prostoru.

K tomu mohou snadno posloužit zakoupené stavebnice od různých komerčních dodavatelů. Ale zdaleka ne každá taková stavebnice dokáže uspokojit veškeré potřeby vyučujících. Proto přišla Monika Šteigerlová v rámci ukončení své pedagogické praxe s po domácku vyrobenou verzí takové stavebnice. Vyrobit takovou stavebnici totiž není příliš náročné ani nákladné. Navíc lze formát stavebnice přizpůsobit úrovni žáků i potřebám učitele.

Samotná sada pomůcek sestává z:

• 48 kartiček (dle potřeb učitele se mohou příklady rozšířit)
• 27 špejlí (sigma vazby)
• 9 špejlí s papírem (volné elektronové páry)
• 8 velkých kuliček (centrální atomy)
• 27 malých kuliček (ligandy)

Kartičky jsou rozděleny do šesti základních skupin. Důležitá je samozřejmě kartička obsahující Sumární vzorec sloučeniny – zde jsou obsaženy hlavně molekuly s prototypickým tvarem. Ke každé této kartičce mohou žáci přiřadit také Strukturní elektronový vzorec, který může být nápovědou pro výsledný tvar. Stejně tak pomáhá Název tvaru, který molekula zaujímá. Dále zde najdeme skupinku Hybridizaci, která pomáhá žákům s pochopením úlohy elektronových párů ve výsledném tvaru molekuly. Z toho důvodu je také přímo vyčleněna skupina kartiček s názvem Počet sigma vazeb a elektronových párů. Jako poslední zde máme úhly, které svírají dvě vazby v dané molekule. Ke každé sloučenině tedy přísluší těchto šest informací, které by žákům měly dostatečně napovědět, jak sestavit výsledný model molekuly.

Samotné procvičování spočívá v tom, že se žáci rozdělí do skupinek po 3 až 4. Následně obdrží příslušnou sadu včetně kartiček. Jako první krok se pokusí sestavit kartičky do logických řad tak, aby vše správně odpovídalo vybraným molekulám. Jako příklad lze uvést: Název molekuly (SnCl₂), Elektronový vzorec, Hybridizace (sp²), Počet sigma vazeb a volných el. párů (2 σ vazby, 1 VEP), Vazebný úhel (<120 °) a Tvar molekuly (lomená). Po kontrole pedagoga mohou přikročit k samotnému sestavování modelu molekul.

Tuto hru lze využít pro žáky středních škol a vyšších stupňů víceletých gymnázií. Po úpravě kartiček, popř. vyřazení některých skupin kartiček (např. hybridizace), by bylo možné použít jednodušší variantu i pro základní školy a nižší stupně víceletých gymnázií.

Velkou výhodou takto vytvořené stavebnice je její nízká pořizovací cena a snadná modifikovatelnost v případě potřeby. Na rozdíl od komerčně dostupných materiálů, jejichž cena se pohybuje v řádu tisícikorun, je možné základní materiál na výrobu pořídit do pár set korun.

Zdroje:

1. Envato Elements.Female scientist holding molecule model, looking for solutions. Dostupné z: https://elements.envato.com/pt-br/female-scientist-holding-molecule-model-looking-fo-69HEWWE
2. ŠTEIGERLOVÁ, Monika. Kartičky pro VSEPR. Tento obrázek je publikován pod licencí Creative Commons Uveďte původ-Zachovejte licenci 3.0 Česká republika.